Si è cimentato nei panni del giovane Owen Lars, fratellastro di Anakin Skywalker, in Star Wars: Episodio II - L'attacco dei cloni e nel successivo La vendetta dei Sith. Si è, poi, unito al leggendario fuorilegge Ned Kelly, incarnato dal compianto Heath Ledger, ed è stato investito Cavaliere della Tavola Rotonda, alla corte di King Arthur: lui è l'australiano Joel Edgerton.

Formazione
L'attore ha un fratello, Nash Edgerton, che lavora come stuntman ad Hollywood: in L'attacco dei Cloni sostituiva Ewan McGregor alias Obi-wan Kenobi.
Dopo aver frequentato la Hills Grammar School, Joel studia recitazione presso la Nepean Drama School.
Ottenuto il master nel 1994, il ragazzo entra nella Sydney Theatre Company, portando sulle scene spettacoli quali "Blackrock", "Third World Blues" e "Love for Love". Si esibisce anche con la Bell Shakespeare Company nella rappresentazione di "Enrico IV".

Carriera in ascesa
A metà degli anni Novanta, esordisce nell'avventuroso telefilm per adolescenti Spellbinder.
Alle soglie del nuovo millennio, Joel si aggiudica un discreto successo interpretando Will McGill nel drama serial The Secret Life of Us, ruolo che gli frutta un AFI award.
Nel 2006, è una guardia del corpo zuccona alle prese con un viscido mago di Las Vegas come Jeremy Piven, nel malavitoso Smokin' Aces.
Dodici mesi più tardi, è complice di Josh Holloway nel sequestro di un mefistico bambino in Il respiro del diavolo.
Il 2008 lo trova sul set di Acolytes, storia di tre teenager che si vendicano di un serial killer, nonché davanti alla cinepresa del fratello Nash in The Square, thriller che segna il suo esordio alla regia. Nel 2010 è nel cast del drammatico Animal Kingdom e presta la sua voce nel film d'animazione Il Regno di Ga' Hoole - La leggenda dei guardiani. L'anno successivo è protagonista, insieme a Tom Hardy, dell'action Warrior, diretto dal regista Gavin O'Connor. Lo stesso anno recita per il regista olandese Matthijs van Heijningen Jr. ne La cosa ed è atteso in diversi progetti tra cui Wish You Were Here, Zero Dark Thirty e Il grande Gatsby.
Il 2015 sarà un anno ricco di film: da Exodus di Ridley Scott, passando per Life di Anton Corbijn, e arrivando a Black Mass - L'ultimo gangster di Scott Cooper.
Nel 2016 debutta alla regia con il thriller psicologico Regali da uno sconosciuto - The Gift oltre a interpretare il film di Jeff Nichols Loving.
Tra le sue interpretazioni più recenti troviamo Red Sparrow, Il re e Il maestro giardiniere.